JP2009503465A - Sensor device, washing machine and position detection direction - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、効率的なセンサを提供することにある。
【解決手段】3軸線形位置センサ装置は、磁界を発生させる素子として構成される基準素子と、前記基準素子によって発生される磁界を測定するように構成される受信パッドと、前記受信パッドで測定される前記磁界に基づいて前記基準素子の3軸線形位置を測定するように構成される信号調整および信号処理電子回路とを備える。
【選択図】図2
An object of the present invention is to provide an efficient sensor.
A three-axis linear position sensor device includes a reference element configured as an element that generates a magnetic field, a reception pad configured to measure a magnetic field generated by the reference element, and a measurement performed using the reception pad. Signal conditioning and signal processing electronics configured to measure a three-axis linear position of the reference element based on the magnetic field being applied.
[Selection] Figure 2

Description

本出願は、米国の出願日の利益を主張する。本願は、2005年7月27日に出願した米国仮特許出願60/702,870号を本願明細書に引用したものとする。   This application claims the benefit of the filing date of the United States. This application refers to US Provisional Patent Application No. 60 / 702,870 filed on July 27, 2005.

本発明は、センサ装置、洗濯機および位置検出方法に関する。   The present invention relates to a sensor device, a washing machine, and a position detection method.

磁気変換器技術は、応用対象をトルクおよび位置の測定値で捜し出す。それは、特にトルクまたは線形運動を受ける軸または他のいかなる部分において、上記トルクの非接触測定のために開発された。回転または往復動式要素は、磁化領域、すなわち磁気コード化された領域および上記軸が回転または往復運動する時に提供される可能性がある。
この種の磁気コード化された領域は、上記軸のトルクまたは位置を測定可能にしている磁界検出器(磁気コイルのに似ている)において特性周波数を発生させる。
この種のセンサは、例えば、特許文献1において開示されている。
Magnetic transducer technology looks for applications with torque and position measurements. It was developed for non-contact measurement of the torque, especially on shafts or any other part that undergoes torque or linear motion. A rotating or reciprocating element may be provided when the magnetized region, ie the magnetically encoded region, and the axis rotate or reciprocate.
This type of magnetically encoded region generates a characteristic frequency in a magnetic field detector (similar to a magnetic coil) that allows the torque or position of the shaft to be measured.
This type of sensor is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献2では、磁気センサ原理に基づいて別のトルクセンサを開示しており、これは、軸に直接に電流パルス(急な立上りエッジおよび遅い立下りエッジによって規定されるパルスの存在)を印加すること基づいている。
国際公開番号02/063262号 国際公開番号05/064301号
Patent Document 2 discloses another torque sensor based on the magnetic sensor principle, which applies a current pulse (the presence of a pulse defined by a sharp rising edge and a slow falling edge) directly to the shaft. Is based on that.
International Publication Number 02/063262 International Publication Number 05/064301

本発明の目的は、効率的なセンサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an efficient sensor.

上記目的を達成するために、(容積測定例または3軸線形のために)位置センサ装置、洗濯機、上記独立クレームに従って(容積測定例または3軸線形のために)位置を検出する方法を提供する。   To achieve the above object, a position sensor device (for volumetric example or triaxial alignment), a washing machine, a method for detecting position (for volumetric example or triaxial alignment) according to the independent claims above are provided. To do.

本発明の更なる例示的実施形態によると、(たとえば3軸線形)位置センサ装置は、磁界を発生させる素子として構成される基準素子と、基準素子によって発生させられる磁界を測定するように構成される受信パッドと、受信パッドで測定される磁界に基づいて基準素子の(容積測定例または3軸線形)位置を測定するように構成される(混合)信号調整および信号処理電子回路と、を備えて提供する。   According to a further exemplary embodiment of the present invention, a (eg triaxial linear) position sensor device is configured to measure a reference element configured as an element for generating a magnetic field and a magnetic field generated by the reference element. And a (mixed) signal conditioning and signal processing electronics configured to measure the (volumetric example or triaxial linear) position of the reference element based on the magnetic field measured at the receiving pad. To provide.

本発明の更なる例示的実施形態によると、上述の機構を有する(容積測定例または3軸線形)位置センサ装置を備えて提供される洗濯機である。   According to a further exemplary embodiment of the present invention, there is a washing machine provided with a position sensor device (volumetric example or triaxial linear) having the mechanism described above.

本発明の更なる例示的実施形態によると、基準素子の(容積測定例または3軸線形のために)位置を検出する方法は、基準素子によって磁界を発生させるステップと、基準素子によって発生させられる磁界を受信パッドによって測定するステップと、受信パッドで測定される前記磁界に基づく基準素子の前記(容積測定例または3軸線形のために)位置を信号調整および信号処理電子回路によって測定するステップと、を含む方法を提供する。   According to a further exemplary embodiment of the invention, a method for detecting the position of a reference element (for volumetric example or triaxial alignment) is generated by the step of generating a magnetic field by the reference element and by the reference element. Measuring a magnetic field with a receiving pad; and measuring the position of the reference element based on the magnetic field measured at the receiving pad (for volumetric example or triaxial alignment) with signal conditioning and signal processing electronics; A method comprising:

換言すれば、例示的実施形態によるセンサが、一次元の位置測定(例えば、1軸センサ)、2次元の位置測定(例えば、2軸センサ)、または、3次元の位置測定(例えば、3軸または容積測定センサ)のために使用されてもよい。   In other words, the sensor according to the exemplary embodiment is a one-dimensional position measurement (eg, a single axis sensor), a two-dimensional position measurement (eg, a two-axis sensor), or a three-dimensional position measurement (eg, a three-axis position measurement). Or volumetric sensors).

本発明の例示的実施形態によって、容積測定位置検出器が供給されてもよく、基準素子が目標とみなされてもよく、その位置が検出され、または、対象物に接続してもよく、その位置のように求められてもよい。
基準素子は、複数の磁気検知コイルが一体化した基板(PCB、プリント基板のように)を備える受信パッドによって検出可能な永久的または変動的な磁界を発生させてもよい。
受信パッドの複数の(例えば、対称的に配置された)コイルを提供することによって、多重センサ信号が検出され、一斉に数値を求められてもよく、個々の信号間の相関関係の詳細情報を提供してもよい。
According to an exemplary embodiment of the present invention, a volumetric position detector may be provided, a reference element may be considered as a target, its position may be detected or connected to an object, It may be determined like the position.
The reference element may generate a permanent or fluctuating magnetic field that can be detected by a receiving pad comprising a substrate (PCB, like a printed circuit board) in which a plurality of magnetic sensing coils are integrated.
By providing multiple (eg symmetrically arranged) coils of the receiving pad, multiple sensor signals may be detected and numerical values may be determined simultaneously, providing detailed information on the correlation between individual signals. May be provided.

例えば、三角測量方法等は、受信パッドのコイルの中の基準素子および個々の基準素子との間に位置距離を測定するために適用してもよい。
処理回路は、(混合された)信号調整および信号処理電子回路を示し、受信パッドのコイルによって導入される検出信号の数値を求めてもよく、または分析してもよく、デカルト座標系の全3つの空間方向X、YおよびZに沿って基準素子の位置を演繹する。
For example, a triangulation method or the like may be applied to measure the position distance between the reference element in the coil of the receiving pad and individual reference elements.
The processing circuit shows (mixed) signal conditioning and signal processing electronics, and may determine or analyze the numerical value of the detection signal introduced by the coil of the receiving pad, and the total 3 of the Cartesian coordinate system. The position of the reference element is deduced along two spatial directions X, Y and Z.

基準素子のn=3座標を測定するために、上記受信パッド(例えば、m=4)のm>n検知コイルを提供することで、より精度を改善することを可能にしてもよい。   In order to measure the n = 3 coordinate of the reference element, it may be possible to improve accuracy by providing an m> n detector coil of the receiving pad (eg, m = 4).

従って、油または水の存在下のような厳しい状況の下でも、急速、安全、かつ正確に、(移動可能な)基準素子の位置を測定して、三次元位置を演繹するための非常に的確な遠隔操作可能な位置センサ素子が提供される。   Therefore, even under severe conditions, such as in the presence of oil or water, the position of the (movable) reference element can be measured quickly, safely and accurately and is very accurate for deducing the three-dimensional position. A remotely operable position sensor element is provided.

次に、本発明の更なる例示的実施形態の上記センサ装置について説明する。これらの実施例も、洗濯機と洗濯方法に適用する。   Next, the sensor device according to a further exemplary embodiment of the present invention will be described. These embodiments also apply to washing machines and washing methods.

前記センサ装置は、前記センサ装置を作動するためにユーザに適応するように構成されるユーザ入力/出力インタフェースを備えてもよい。
この種のユーザ入力/出力インタフェースは、コンピュータ等の様に、様々な装置を接続するための複数のインタフェースを備えてもよい。
上記ユーザ入力/出力インタフェースは、出力装置(すなわち、LCD、TFTまたはプラズマディスプレイ装置、何らかのディスプレイ)を提供してもよい。
さらにまた、入力装置は、ジョイスティック、キーパッド、1つ以上のボタンのようなもの、または、音声認識システムのマイクロホンが提供されてもよい。
The sensor device may comprise a user input / output interface configured to adapt to a user to operate the sensor device.
This type of user input / output interface may comprise a plurality of interfaces for connecting various devices, such as a computer.
The user input / output interface may provide an output device (ie, LCD, TFT or plasma display device, some display).
Still further, the input device may be provided as a joystick, keypad, one or more buttons, or a microphone of a speech recognition system.

センサ装置は、工業製品または自動車応用装置のために構成してもよい。
例えば、センサ装置は、洗濯機において回転可能に装備されるドラムの位置(例えば、置かれる衣服の重量負荷を表す)を測定するために、洗濯機において実施するように構成してもよい。
エンジン、往復動式ロッド等の中の軸の三次元位置を測定することも可能である。
The sensor device may be configured for industrial products or automotive application devices.
For example, the sensor device may be configured to be implemented in a washing machine to measure the position of a drum that is rotatably mounted in the washing machine (eg, representing the weight load of the garment being placed).
It is also possible to measure the three-dimensional position of the shaft in an engine, a reciprocating rod or the like.

前記基準素子は、磁界発生コイルを備えてもよい。
特定の磁界を発生させるために、この種の磁界発生コイルは、励起する電気信号、同類の電流または電圧、ACまたはDCによって供給してもよい。
上記励起する信号の中の振幅および/または周波数を修正または調整することによって、より通常に発生した磁界についての時間挙動を調整して、特定のフレーム状況に対する励起磁界の適合が可能になる。
The reference element may include a magnetic field generating coil.
In order to generate a specific magnetic field, this type of magnetic field generating coil may be supplied by an exciting electrical signal, a similar current or voltage, AC or DC.
By modifying or adjusting the amplitude and / or frequency in the exciting signal, the time behavior for a more normally generated magnetic field can be adjusted to allow adaptation of the exciting magnetic field to a particular frame situation.

例えば、上記磁界発生コイルは、球面に巻き付けられたコイル、すなわち、球形胴体の回りに主として平行巻きで巻き付けられる電気伝導線でできているコイルでもよい。
この種の球面に巻き付けられたコイルは、コイル軸とベクトルとの間に受信パッドの表面を示している平面に垂直に向きを定められており、望まれていないチルティングの場合には、発生してもよい失敗または誤りの傾向がなくてもよい。
従って、この種の球面に巻き付けられたコイルによって、上記センサ装置の上記演算を改善してもよい。
For example, the magnetic field generating coil may be a coil wound around a spherical surface, that is, a coil made of an electrically conductive wire wound mainly in a parallel winding around a spherical body.
Coils wound around this type of sphere are oriented perpendicular to the plane showing the surface of the receiving pad between the coil axis and the vector, and in the event of unwanted tilting, There may be no tendency for failure or error.
Therefore, the calculation of the sensor device may be improved by a coil wound around this kind of spherical surface.

例えば回転対称の形状(球面永久磁性素子のような)の中の、基準素子は、永続的な磁気領域からなってもよい。
「永続的な磁性物質」という用語は、外部に磁界がなくても、残留する磁化を有する磁化された材料をいう。
このように、「永続的な磁性体」は、強磁性体、フェリ磁性物質、等を含む。
この磁気領域の材料は、鉄、ニッケルまたはコバルトのような3d−強磁性体でもよいし、希土材料(4f−磁気)でもよい。
For example, in a rotationally symmetric shape (such as a spherical permanent magnetic element), the reference element may consist of a permanent magnetic region.
The term “permanent magnetic substance” refers to a magnetized material having a remanent magnetization even without an external magnetic field.
Thus, the “permanent magnetic substance” includes a ferromagnetic substance, a ferrimagnetic substance, and the like.
The material of this magnetic region may be a 3d-ferromagnetic material such as iron, nickel or cobalt, or may be a rare earth material (4f-magnetism).

基準素子は、磁化可能な目的の長手方向に磁化する領域からなってもよい。
したがって、磁気によってエンコードされた領域または磁場ソースの磁化方向は、可動物体の運動方向に沿って方向付けることができる。
記載された実施形態に従って可動物体が製造されるべき磁化可能な材料上において、長手方向に沿って磁化領域を製造する方法は、国際公開第2002/063262号パンフレットにおいて、異なる関連において開示されている。
The reference element may comprise a magnetizable region that is magnetized in the longitudinal direction of interest.
Thus, the magnetization direction of the magnetically encoded region or magnetic field source can be oriented along the direction of motion of the movable object.
A method for producing a magnetized region along the longitudinal direction on a magnetizable material from which a movable object is to be produced according to the described embodiment is disclosed in different relations in WO 2002/063262. .

あるいは、基準素子は、磁化可能な目的の円周方向に磁化する領域からなってもよい。
そのような円周方向に磁化された領域が特に構成することができ、磁場ソース(それはまた、磁気によってエンコードされた領域として意味することもできる)は、第1方向に方向付けられた第1磁気流の領域、および第2方向に方向付けられた第2磁気流の領域によって形成され、第1方向は第2方向と正反対である。
Alternatively, the reference element may be composed of a magnetizable region that is magnetized in a target circumferential direction.
Such a circumferentially magnetized region can in particular constitute a magnetic field source (which can also be meant as a magnetically encoded region) in a first direction oriented in a first direction. Formed by a region of magnetic flow and a region of second magnetic flow oriented in a second direction, the first direction is the opposite of the second direction.

可動物体の断面において、第1方向および第1半径を有する第1円形磁気流、ならびに第2方向および第2半径を有する第2円形磁気流が存在し得、第1半径は第2半径よりも大きい。
特に、磁場ソースは、第1電流パルスを磁化可能な物体に印加する製造工程であって、磁化可能な素子の長手方向軸に沿った第1方向に第1電流の流れが存在するように、第1電流パルスが印加され、電流パルスの印加によって磁化可能な素子において磁場を発生するように、第1電流パルスが印加される、製造工程にしたがって製造され得る。
さらに、第2電流パルスは、磁化可能な素子に印加され、第2電流の流れが磁化可能な素子の縦軸に沿って第2方向にあるように、第2電流パルスが印加されてもよい。
前記第1方向は、上記第2方向に逆平行でもよい。
換言すれば、上記第1方向が、上記第2方向の反対側にあってもよい。
There may be a first circular magnetic flow having a first direction and a first radius and a second circular magnetic flow having a second direction and a second radius in the cross section of the movable object, the first radius being greater than the second radius. large.
In particular, the magnetic field source is a manufacturing process in which a first current pulse is applied to a magnetizable object, such that there is a first current flow in a first direction along the longitudinal axis of the magnetizable element, It may be manufactured according to a manufacturing process in which a first current pulse is applied and a first current pulse is applied such that a magnetic field is generated in the magnetizable element by application of the current pulse.
Further, the second current pulse may be applied to the magnetizable element, and the second current pulse may be applied such that the second current flow is in a second direction along the longitudinal axis of the magnetizable element. .
The first direction may be antiparallel to the second direction.
In other words, the first direction may be on the opposite side of the second direction.

さらにまた、上記第1および第2電流パルスは、立上りエッジおよび立下りエッジを有してもよく、立上りエッジは、立下りエッジ(特許文献2の例えば図28および30を参照)より急勾配でもよい。   Furthermore, the first and second current pulses may have a rising edge and a falling edge, and the rising edge may be steeper than the falling edge (see, for example, FIGS. 28 and 30 of Patent Document 2). Good.

受信パッドは、複数の磁界検出ユニットを備えてもよい。
特に、少しのこれらの磁界の中の検出ユニットがコイル、ホール効果プローブ、巨大磁気抵抗効果磁界センサまたは磁気抵抗効果磁界センサでもよい。
しかしながら、いかなる磁場探知器も、送信基準素子までの距離を表す信号を検出するために用いることができる。
The reception pad may include a plurality of magnetic field detection units.
In particular, the detection unit in a few of these magnetic fields may be a coil, a Hall effect probe, a giant magnetoresistive field sensor or a magnetoresistive field sensor.
However, any magnetic field detector can be used to detect a signal representative of the distance to the transmission reference element.

前記受信パッドは、複数の傾斜可能なコイル(すなわち受信パッドの中の平坦面に関して傾斜可能なコイル)を備えてもよい。
受信パッドと基準素子との間に望まれていない傾きが発生する場合に、どのイベントが、著しく精度を悪化させてもよいか、受信パッドの1つ以上のコイルの中の傾きは、この種の効果を補償してもよい。
従って、傾斜可能なコイルを有する上記受信パッドを予知することによって、可撓性調整機構は、信号劣化メカニズムを抑制するために設けてもよい。
The receiving pad may include a plurality of tiltable coils (ie, coils tiltable with respect to a flat surface in the receiving pad).
The tilt in one or more coils of the receiver pad is this type of event, which may significantly reduce the accuracy when an unwanted tilt occurs between the receiver pad and the reference element. You may compensate for the effect.
Accordingly, by predicting the receiving pad having the tiltable coil, the flexibility adjusting mechanism may be provided to suppress the signal deterioration mechanism.

受信パッドは、非同芯巻線(すなわち異なる中心に巻き付けられる異なる巻き方)を有する複数のコイルを備えてもよい。
例えば、コイルの中の異なる巻きは、(線形であるか曲がった)線に沿って位置決めされる中心を有してもよい。
他のいかなる非対称も、巻き付けている渦巻線のように、コイル巻線方式において選択的に導入することが可能でもあり、または各々同芯巻線を有している2つの偏心複合巻き付け部分において、異なる中心を有する以外、この種の部分の1つは、この種の部分の別の1つの中で位置決めされてもよい。
The receiving pad may comprise a plurality of coils having non-concentric windings (ie different windings wound around different centers).
For example, different turns in the coil may have a center that is positioned along a line (linear or curved).
Any other asymmetry can also be selectively introduced in the coil winding scheme, like a winding spiral, or in two eccentric composite winding sections each having a concentric winding, Except having a different center, one such part may be positioned in another one of such parts.

受信パッドは、正方形の角に配置されるセンターを有する4つのコイルを備えてもよい。
この種の構成は、角の中心に関して、完全に対称形でもよく、対称形状および4つの検出信号を有するこのことにより、共に、高精度の素子の三次元位置を測定するために得てもよい。
The receiving pad may comprise four coils with centers arranged at square corners.
This type of configuration may be perfectly symmetric with respect to the center of the corner, and this having both a symmetric shape and four detection signals may be obtained together to measure the three-dimensional position of a highly accurate element. .

信号調整および信号処理電子回路は、基準素子、無線または有線の方法で受信パッドに接続されてもよい。
配線接続(ケーブルを使用する)は、非常に安全な故障耐性の解決策である。
一方、無線解決策(電磁信号の伝達を使用すること、例えば上記赤外線放射またはRF領域において)は、柔軟性を増加させる可能性があり、技術分野に対するセンサ装置または異なる部品の間の配線接続が可能でない環境の中で応用装置を拡張可能にする。
The signal conditioning and signal processing electronics may be connected to the receiving pad in a reference element, wireless or wired manner.
Wiring connections (using cables) are a very safe fault-tolerant solution.
On the other hand, wireless solutions (using the transmission of electromagnetic signals, eg in the infrared radiation or RF region above) can increase the flexibility and the wiring connection between sensor devices or different parts for the technical field. Make application devices expandable in environments that are not possible.

信号調整および信号処理電子回路は、感度定数の第1値を有する第1容積測定空間を感知できる第1操作モードで操作可能にしてもよく、感度定数の第2値を有する第2容積測定空間を感知できる第2操作モードで操作可能にしてもよく、第1容積測定空間は上記第2容積測定空間より広範であり、感度定数の第1値は感度定数の第2値より小さい。
第1操作モードは、広範な容積内の位置を検出できる効果があり、測定して数値を求める時間は非常に短く保たれる。
一方、非常に高い精度が求められる場合、対象中の上記容積測定空間は減らされ、上記処理は同時に不純物を取り除かれる。その結果、上記検出中の上記感度定数は増加する。
特定の応用装置内の上記要件に従って、この2つの操作モード構成は、拡張するか、3つ以上の操作モード構成に細分化する。
The signal conditioning and signal processing electronics may be operable in a first operating mode capable of sensing a first volumetric space having a first value of sensitivity constant, and a second volumetric space having a second value of sensitivity constant. The first volume measurement space is wider than the second volume measurement space, and the first value of the sensitivity constant is smaller than the second value of the sensitivity constant.
The first operation mode has an effect of being able to detect a position within a wide volume, and the time for measuring and obtaining a numerical value is kept very short.
On the other hand, if very high accuracy is required, the volumetric space in the object is reduced and the process simultaneously removes impurities. As a result, the sensitivity constant during the detection increases.
Depending on the above requirements within a particular application device, the two operating mode configurations will be expanded or subdivided into three or more operating mode configurations.

上記受信パッド、信号調整および信号処理電子回路、ユーザ入力/出力インタフェースは、共通または共用ケース内において一体化される。
複数の部品が1つの部品に組み合わせられるという理由から、センサ装置内の処理を単純化してもよい。
The receiving pad, signal conditioning and signal processing electronics, and user input / output interface are integrated in a common or shared case.
The processing in the sensor device may be simplified because a plurality of parts can be combined into one part.

受信パッドおよび基準素子は、互いに平行して配置してもよい。
基準素子のコイル軸および受信パッドの中の表層平面に対して垂直な軸が互いに平行になることを保証することによって、確実に検出の精度が高くなるので、チルティングは望まれていない効果を有する可能性がある。
The receiving pad and the reference element may be arranged in parallel to each other.
By ensuring that the coil axis of the reference element and the axis perpendicular to the surface layer in the receiving pad are parallel to each other, the detection accuracy is reliably increased, so that tilting has an undesirable effect. May have.

基準素子が所定測定間隔外に置かれる場合に、センサ装置のオフ範囲インジケータは、演算状態を示すように構成してもよい。
従って、ユーザは、ある計算状態において、センサ装置は、基準素子が所定測定範囲外に入って以降は、正確に基準素子の三次元位置を測定できなくてもよい、ということを実際に知っていてもよい。
The off-range indicator of the sensor device may be configured to indicate the computing state when the reference element is placed outside the predetermined measurement interval.
Therefore, the user actually knows that in a certain calculation state, the sensor device may not be able to accurately measure the three-dimensional position of the reference element after the reference element enters the predetermined measurement range. May be.

上記の規定される態様および本発明の更なる態様は、以下の実施態様の実施例から明らかであり、実施態様の実施例によって説明される。   The above defined aspects and further aspects of the invention will be apparent from and will be elucidated with the following embodiment examples.

以下の実施態様の実施例に関して更に詳細に記載されていが、本発明はこれに限定されない。   Although described in more detail with reference to the following embodiment examples, the present invention is not limited thereto.

図1乃至図16は、本発明の例示的実施形態に従って構成およびセンサ装置の機能を説明するセンサ装置、その部品および図を示す。   FIGS. 1-16 show a sensor device, its components and figures illustrating the structure and function of the sensor device according to an exemplary embodiment of the present invention.

図面の中の具体例は、概略的である。
異なる図面において、類似または同一の要素には、同じ参照符号を付与する。
The specific examples in the drawings are schematic.
In different drawings, similar or identical elements are provided with the same reference signs.

以下に、図1および図2を参照して、本発明の例示的実施形態による3軸線形位置センサ装置100について説明する。   Hereinafter, a three-axis linear position sensor device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

3軸線形位置センサ100は、消費者向け装置、工業用装置および自動車応用装置のため構成される。
完璧なセンサシステムを高いEMI(電磁干渉)を伴う環境内の3軸運動の非接触測定に提供する。
The triaxial linear position sensor 100 is configured for consumer devices, industrial devices and automotive application devices.
It provides a perfect sensor system for non-contact measurement of three-axis motion in an environment with high EMI (electromagnetic interference).

図1および図2に示す装置は、3つのアナログ信号出力を供給する3軸位置センサである。
非接触動作が可能である。
測定範囲は、比較的広範であり、例えば、64mm×64mm×64mmである。
測定原理は、水および油環境において動作してもよい。
動作温度範囲は、広範囲に渡り、電力消費量は低い。
The apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is a three-axis position sensor that provides three analog signal outputs.
Non-contact operation is possible.
The measurement range is relatively wide, for example, 64 mm × 64 mm × 64 mm.
The measurement principle may operate in water and oil environments.
The operating temperature range is wide and power consumption is low.

表1は、図1および図2に示す3軸線形位置センサ100についての技術仕様に関する情報を提供する。
動作温度が特定されない場合、記載された明細書では、25℃が妥当である。
Table 1 provides information regarding technical specifications for the three-axis linear position sensor 100 shown in FIGS.
If the operating temperature is not specified, 25 ° C is reasonable in the written description.

Figure 2009503465
Figure 2009503465

以下に、センサ装置100について更に詳細に説明する。   Hereinafter, the sensor device 100 will be described in more detail.

センサシステム100は、3つの測定軸X、YおよびZの物理距離の範囲内で基準素子110(小さい電気コイル)の位置を測定して、規定する。
3つの軸に対する出力信号は、アナログ電圧である。
基準素子110は、水または油の苛酷な環境に置かれる場合がある。
3D線形位置センサ100は、比較的高い磁気/電磁干渉を有する環境において使用される可能性がある。従って、例えば、敷設において、自動推進に応用する場合、洗濯機に応用する場合等に用いられるのが理想的である。
The sensor system 100 measures and defines the position of the reference element 110 (small electrical coil) within the physical distance range of the three measurement axes X, Y and Z.
The output signals for the three axes are analog voltages.
The reference element 110 may be placed in a harsh environment of water or oil.
The 3D linear position sensor 100 may be used in an environment with relatively high magnetic / electromagnetic interference. Therefore, for example, in laying, when applied to automatic propulsion, it is ideally used when applied to a washing machine.

センサ装置100は、特に4つの機能モジュール(すなわち、基準素子110(または送信器))、受信パッド120、混合信号調整および信号処理電子回路130およびユーザ入力/出力装置140を備えている。
基準素子110は、3D線形位置センサ100の検出範囲内で距離を移動する対象物(洗濯機の中の回転ドラムののような)に、永久に固定(装備)されてもよい。
The sensor device 100 comprises in particular four functional modules (ie reference element 110 (or transmitter)), a receiving pad 120, mixed signal conditioning and signal processing electronics 130 and a user input / output device 140.
The reference element 110 may be permanently fixed (equipped) to an object (such as a rotating drum in a washing machine) that moves a distance within the detection range of the 3D linear position sensor 100.

基準素子110が特定の測定距離の範囲内にある限り、付着された基準素子110を有する対象物は、3つの測定軸(X、YおよびZ)のいずれの中にも移動する可能性がある。
図1に低い信号誤差測定距離(LLSE)101、標準的な測定距離(LS)102、最小限の測定距離(RPmin)103、および最大限の測定距離(RPmax)104を示す。
As long as the reference element 110 is within a certain measuring distance, an object with an attached reference element 110 can move into any of the three measurement axes (X, Y and Z). .
FIG. 1 shows a low signal error measurement distance (L LSE ) 101, a standard measurement distance (L S ) 102, a minimum measurement distance (RP min ) 103, and a maximum measurement distance (RP max ) 104.

基準素子110および受信パッド120は、SCSP電子回路130(例えば、基準素子110に接続するための二線式、および受信パッド120に接続するための多くとも8つの導線を有する)に接続している。
しかしながら、無線解決策も同様に可能である。
この場合、個々の部品110、120、130の間の一方向通信または双方向通信は、例えば、無線送信器/受信機のようなRFIDタグおよび対応しているリーダライタ基地局を使用することで可能になる。
低い信号ノイズで用いるために、配線は、比較的短く保った方がよい。
Reference element 110 and receive pad 120 are connected to SCSP electronics 130 (eg, having two wires to connect to reference element 110 and at most eight conductors to connect to receive pad 120). .
However, wireless solutions are possible as well.
In this case, one-way communication or two-way communication between the individual components 110, 120, and 130 is achieved by using an RFID tag such as a wireless transmitter / receiver and a corresponding reader / writer base station. It becomes possible.
In order to use with low signal noise, it is better to keep the wiring relatively short.

さらに、図2を参照して、信号供給電圧ユニット150は、SCSP電子回路130に電気エネルギーを供給する。
さらにまた、機能インジケータ160(例えばLED)は、ユーザ入出力装置140で予測され、3つのアナログ信号出力170は、図2において同様に示される。
Still referring to FIG. 2, the signal supply voltage unit 150 supplies electrical energy to the SCSP electronic circuit 130.
Furthermore, the function indicator 160 (eg, LED) is predicted by the user input / output device 140, and the three analog signal outputs 170 are similarly shown in FIG.

上記3つの機能モジュール120、130、140、すなわち受信パッド120、SCSP電子回路130およびユーザI/O 140は、1つユニットにおいて一体化される場合がある。   The three functional modules 120, 130, 140, ie, the receiving pad 120, the SCSP electronic circuit 130 and the user I / O 140 may be integrated in one unit.

以下に、物理的な寸法および測定範囲は、表2を参照して述べる。
特に特定されない場合、示されるすべての値は21℃の中の「典型的な」および室温にあてはまる。
In the following, the physical dimensions and measurement ranges are described with reference to Table 2.
Unless otherwise specified, all values shown apply to “typical” in 21 ° C. and room temperature.

Figure 2009503465
Figure 2009503465

「3軸線形位置センサ」装置100の一実施例は、1秒につき300回(サンプリングレート 300/s)更新される3つのアナログ信号出力(BNCコネクタ)を供給する。
基準素子110が測定立方体の中央に置かれる場合に、出力信号は3つの軸の各々のために2.5Vである。
One embodiment of the “3-axis linear position sensor” device 100 provides three analog signal outputs (BNC connectors) that are updated 300 times per second (sampling rate 300 / s).
When the reference element 110 is centered in the measurement cube, the output signal is 2.5V for each of the three axes.

上記出力信号は、「単調な」性能を発揮する場合があり、特定された測定範囲の中心の近くで、より高度な安全対策を有してもよい。
特定された測定距離(測定立方体)の中の「角」の近くの領域は、より高い測定誤差を有する場合がある。
The output signal may exhibit “monotonic” performance and may have more advanced safety measures near the center of the specified measurement range.
The region near the “corner” within the specified measurement distance (measurement cube) may have a higher measurement error.

正しい測定結果を取得するために、図3に示す具体例300のように、基準素子110は、受信パッド120に平行した位置にあるべきである。
図3に示す具体例310のように、受信パッド120に関連して基準素子110を傾ける(チルティング)場合に、出力信号は誤った値を示す。
基準素子110がより傾けられるほど、測定誤差は、より広範である。
In order to obtain a correct measurement result, the reference element 110 should be in a position parallel to the receiving pad 120, as in the embodiment 300 shown in FIG.
When the reference element 110 is tilted (tilting) in relation to the receiving pad 120 as in the specific example 310 shown in FIG. 3, the output signal shows an incorrect value.
The more the reference element 110 is tilted, the wider the measurement error.

しかしながら、図3を参照して説明する効果は、受信パッド120に関して基準素子110のチルティング(傾斜)角を測定するために使用する場合もある。
受信パッド120と関連する基準素子110の運動が、x方向およびy方向において止められる準備がされる場合に、受信パッド120に関連する基準素子110のチルティングに応答する信号修正が測定されてもよく、質的または量的にこの種のチルティングを検出するために使用しれてもよい。
However, the effect described with reference to FIG. 3 may be used to measure the tilting angle of the reference element 110 with respect to the receiving pad 120.
Even if the movement of the reference element 110 associated with the receiving pad 120 is prepared to be stopped in the x and y directions, signal modification in response to tilting the reference element 110 associated with the receiving pad 120 is measured. Well, it may be used to detect this type of tilting qualitatively or quantitatively.

換言すれば、図3を参照して、チルティングは、一次元位置、二次元位置、三次元位置を測定するために抑制される。
位置運動は、チルティングを測定するために抑制される。
In other words, referring to FIG. 3, tilting is suppressed to measure one-dimensional position, two-dimensional position, and three-dimensional position.
Position movement is suppressed to measure tilting.

装置100のパワーオンシーケンスにおいて、素子100に電源を投入する場合に、システムは校正モードになってもよい。
このシーケンスの間、電子回路130は、フィルタおよび信号利得段を最適化してもよい。
校正シーケンスの完了の後に、システム100は、X位置、Y位置およびZ位置の測定とともに始まる。
When the device 100 is powered on in the power-on sequence of the apparatus 100, the system may enter a calibration mode.
During this sequence, electronic circuit 130 may optimize the filter and signal gain stage.
After completion of the calibration sequence, the system 100 begins with measurements of the X position, the Y position, and the Z position.

以下に、インジケータの性能の範囲外について説明する。
基準素子110が特定された測定距離の外に置かれる場合に、「赤」色光源のインジケータ160は「オン/作動中」となる。
「赤」色光源のインジケータ160を消灯するためには、基準素子110は、特定の測定距離の内側から後方へ移動する必要がある。
Below, the outside of the performance range of an indicator is explained.
When the reference element 110 is placed outside the specified measurement distance, the “red” light source indicator 160 is “on / operating”.
In order to turn off the indicator 160 of the “red” color light source, the reference element 110 needs to move backward from the inside of a specific measurement distance.

電源インジケータ機能によれば、装置100に電源が投入される場合に、「緑」色光源のインジケータ160が「オン/作動中」となる。
センサシステム100がスイッチを切られる(または単一の電源電圧150が切れる)場合に、上記「緑」色光は「オフ」モードである。
According to the power indicator function, when the apparatus 100 is powered on, the “green” color light source indicator 160 is “on / operating”.
When the sensor system 100 is switched off (or the single power supply voltage 150 is turned off), the “green” color light is in the “off” mode.

以下に、本発明の例示的実施形態は、図4を参照して記載されている。   In the following, an exemplary embodiment of the invention is described with reference to FIG.

受信パッド120(図4の具体例400を参照)を中心にしてまわりに基準素子110を囲む場合に、X軸およびY軸についてのアナログ出力信号は、正弦波同様の曲線を示し、XおよびYからの信号は、相互に90°の位相ずれがあってもよい。
これは、図4の具体例410において示される。
具体例410において、X、YおよびZ方向のアナログ出力信号を示す。
When surrounding the reference element 110 around the receiving pad 120 (see embodiment 400 of FIG. 4), the analog output signals for the X and Y axes show curves similar to sine waves, and X and Y May be 90 degrees out of phase with each other.
This is shown in the example 410 of FIG.
In the specific example 410, the analog output signals in the X, Y, and Z directions are shown.

図4の上記構成は、ほこりまたは油のように苛酷な状況の下で遠隔操作可能な測定のためにも適切である。
例えば、ボールベアリングの位置を測定することができる。
The above configuration of FIG. 4 is also suitable for measurements that can be remotely controlled under harsh conditions such as dust or oil.
For example, the position of the ball bearing can be measured.

基準素子110が一定の距離で受信パッド120のまわりを回っているので、Z方向の出力信号は定電圧でもよい。   Since the reference element 110 travels around the receiving pad 120 at a constant distance, the output signal in the Z direction may be a constant voltage.

基準素子110が洗濯機ドラムケース(図に示されない)の外側の側面に取り付けられる(永久に、固定される)場合に、受信パッド120が基準素子110と平行して置かれる結果、基準素子110が現在特定された3Dセンサ測定範囲の中央になり、3D線形位置センサ100は、洗濯機ドラムケースの外側の現在のあらゆる変化を追跡する。
1秒につき300回測定するサンプルレートで、多くとも1800rpm(回転数/分)、ドラム運動を正確に追跡する。
When the reference element 110 is attached (permanently fixed) to the outer side of the washing machine drum case (not shown), the receiving pad 120 is placed parallel to the reference element 110, resulting in a reference element 110. Becomes the center of the currently specified 3D sensor measurement range, and the 3D linear position sensor 100 tracks any current changes outside the washing machine drum case.
Accurately track drum movement at a sample rate of 300 measurements per second, at most 1800 rpm (rev / min).

計測系100は、実験室(屋内)使用として使用してもよい。
上記システムは、大切な生活において使用するために構成され検証される、すなわち、生活を支援する応用例である。
The measurement system 100 may be used for laboratory (indoor) use.
The system is configured and verified for use in an important life, that is, an application that supports life.

また、上記システム100は、特定の高解像度測定モードのために構成してもよい。
この種の実施態様は、3つのアナログ信号出力を有する場合がある。
また、シリアルデジタルI/Oインタフェース(たとえばRS232c)を有することが可能である。
この種の装置は、300サンプル/秒の待機モードと高解像度測定モードとを有し、2モード動作において作動される場合がある。
The system 100 may also be configured for a specific high resolution measurement mode.
Such an embodiment may have three analog signal outputs.
It is also possible to have a serial digital I / O interface (eg RS232c).
This type of device has a standby mode of 300 samples / second and a high resolution measurement mode and may be operated in a two-mode operation.

この種の実施態様のための技術仕様を表3に示し、特に特定されない場合、表3の仕様は25℃の動作温度のために有効である。   Technical specifications for this type of embodiment are shown in Table 3, and unless otherwise specified, the specifications in Table 3 are valid for an operating temperature of 25 ° C.

Figure 2009503465
Figure 2009503465

基準素子110が防水ハウジング内に配置される場合には、センサシステム100のこの種の実施態様は、水および油の中に置かれる場合がある。   If the reference element 110 is placed in a waterproof housing, such an embodiment of the sensor system 100 may be placed in water and oil.

物理的寸法および測定範囲は、表4を利用できる。
また、特に指定されない場合、表に示す全ての値は21℃の室温における代表的な有効なものである。
Table 4 can be used for physical dimensions and measurement ranges.
Also, unless otherwise specified, all values shown in the table are representative valid at room temperature of 21 ° C.

Figure 2009503465
Figure 2009503465

センサ装置100の上記説明された高解像度の実施態様は、1つシリアルI/Oデジタルインタフェースと同様に、1秒につき300回更新される(サンプリングレート300/s)アナログ信号出力(BNCコネクタ)を供給してもよい。
基準素子110が測定立方体の中央に置かれる場合に、出力信号は3つの軸の各々に対して2.5Vである。
上記実施態様100は、デジタルシリアルRS232cインタフェースを通って各軸(X、YおよびZ)に関する測定結果を送信する測定プロトコルを有する。
The above-described high-resolution embodiment of the sensor device 100 has an analog signal output (BNC connector) that is updated 300 times per second (sampling rate 300 / s), similar to one serial I / O digital interface. You may supply.
When the reference element 110 is centered in the measurement cube, the output signal is 2.5V for each of the three axes.
The embodiment 100 has a measurement protocol that transmits measurement results for each axis (X, Y and Z) through a digital serial RS232c interface.

全ての3つの測定軸の中の上記出力信号は、「単調」機能する場合があり、指定された測定範囲の中心近くで、高い保証を有してもよい。
特定の測定距離(測定立方体)のうち角の近くの上記軸は、より高い測定誤差を有する場合がある。
The output signals in all three measurement axes may function “monotonically” and may have a high guarantee near the center of the specified measurement range.
The axis near the corner of a specific measurement distance (measurement cube) may have a higher measurement error.

図3を参照して上記の通りの問題のため、基準素子110が受信パッド120に関して傾けられる場合でも、測定信号は更に単調であり、デジタル的に制御された「減衰化」応用例(実施例:洗濯機)に役立つ。   Because of the problems described above with reference to FIG. 3, even when the reference element 110 is tilted with respect to the receiving pad 120, the measurement signal is more monotonic and digitally controlled “attenuation” application (example). : Washing machine)

以下に、実施態様のパワーオンシーケンスの特徴を述べる。   The characteristics of the power-on sequence of the embodiment will be described below.

センサ装置100に電源を投入する場合に、システムは任意の校正モードになってもよい。
シーケンスの間、電子回路は、4つの独立機能している測定チャネルの中の各々のためのフィルタおよび信号利得段を最適化してもよい。
校正シーケンスが完了した後、システムは、X、YおよびZ位置の測定を開始してもよい。
従って、基準素子110および受信パッド120をスイッチオフに応じて新規な測定位置(新規な測定準備)に移動した後に、センサシステム100を再起動して、校正シーケンスを開始さることが望ましい。
When the sensor device 100 is powered on, the system may enter any calibration mode.
During the sequence, the electronic circuit may optimize the filter and signal gain stage for each of the four independently functioning measurement channels.
After the calibration sequence is complete, the system may begin measuring the X, Y, and Z positions.
Therefore, it is desirable to restart the sensor system 100 and start the calibration sequence after moving the reference element 110 and the receiving pad 120 to a new measurement position (new measurement preparation) in response to switching off.

以下に、高解像度センサデバイス100の応用例について説明する。   Hereinafter, application examples of the high-resolution sensor device 100 will be described.

標準的な操作モードは、図4を参照して上記の通りの同様の方法で実行してもよい。   The standard operating mode may be performed in a similar manner as described above with reference to FIG.

しかしながら、高解像度測定モードで、3D線形計測系100がスタティック動作において使用されると仮定してもよい。
これは、洗濯機の実施例において、ドラムが作動していないことを意味する。
However, it may be assumed that the 3D linear metrology system 100 is used in static operation in the high resolution measurement mode.
This means that the drum is not working in the washing machine embodiment.

1秒につき300回試料を測定して供給する代わりに、システムは、ずっと精密な信号計算を実行してもよくて、毎秒特定のチャネルに対して測定して供給してもよい。
このモードにおいて、mm範囲の極めて小さい運動さえも検出可能であり、アナログ信号出力、シリアルデジタル信号出力を引き渡す。
Instead of measuring and delivering 300 samples per second, the system may perform much more precise signal calculations and may measure and deliver a specific channel every second.
In this mode, even very small movements in the mm range can be detected, delivering an analog signal output and a serial digital signal output.

この測定モードは、例えば、洗濯機ドラム内の重量(負荷)変化を計測して特定する。   This measurement mode is specified by measuring a change in weight (load) in the washing machine drum, for example.

以下に、位置定義シーケンスについて説明する。
1.X位置(受信コイル120および基準コイル110間の距離)を同定する。
2.第1誤り修正(参照テーブルを使用する)。
3.推定されたX位置に基づいて、最も精密なZY位置演算式から選択する。
4.YZ位置(例えば、三角測量方式によって)を同定する。
5.基準コイル110がどの程度まで中心から配置されるかというX位置についての第2誤り訂正。
6.回転数rpm(時間当たりのドラム回転)を同定する。
7.rpmが低く、ZY位置(参照テーブルを使用する)に対して誤り訂正を続けた場合、すなわち閾値以下にある場合。
The position definition sequence will be described below.
1. The X position (the distance between the receiving coil 120 and the reference coil 110) is identified.
2. First error correction (using a lookup table).
3. Based on the estimated X position, the most accurate ZY position calculation formula is selected.
4). Identify YZ position (eg, by triangulation method).
5. Second error correction for the X position to what extent the reference coil 110 is centered.
6). Identify rpm (drum rotation per hour).
7). When rpm is low and error correction is continued for the ZY position (using a reference table), that is, when the value is below the threshold.

次に、信号帯域幅および組合せ精度について説明する。   Next, signal bandwidth and combination accuracy will be described.

高いrpm(回転数)において、すなわち閾値を上回って、洗濯機ドラムは、主として小さい運動だけ行う。
低いrpm(回転数)で、洗濯機ドラムは、より広範な運動を行ってもよい。
At high rpm (number of revolutions), i.e. above the threshold, the washing machine drum mainly performs only small movements.
At low rpm (number of revolutions), the washing machine drum may perform a wider range of motion.

この結果は、以下の通りである。
1.高いrpmにおいて、上記ソフトウェアは、3D計測空間の中央にのみ焦点を合わせる必要があり、ソフトウェア計算(他に転用可能ではない多くの演算時間)に単純化する。
2.低いrpm(ドラムがより広範な運動を行う場合)において、より多くの演算時間は、位置値の補正に利用してもよい。
The result is as follows.
1. At high rpm, the software needs to focus only in the center of the 3D measurement space, simplifying software calculations (many other computation times not otherwise divertable).
2. At low rpm (when the drum performs a wider range of motion), more computation time may be used for position value correction.

以下に、基準コイル110の設計について更に詳細に説明する。   Hereinafter, the design of the reference coil 110 will be described in more detail.

線形出力信号を達成するために、基準コイル110がもっと遠く不在の場合、コイル間の距離(全ての4つの受信コイルの値を合計する場合)はより広範にすべきである。
近距離(受信コイルと基準コイル110との間)において、受信コイル間の距離は、より小さくてもよい。
In order to achieve a linear output signal, if the reference coil 110 is absent further away, the distance between the coils (when summing the values of all four receive coils) should be wider.
At a short distance (between the receiving coil and the reference coil 110), the distance between the receiving coils may be smaller.

図5は、測定値とZY異なる位置との間の相関作用を例示する図500を示す。   FIG. 5 shows a diagram 500 illustrating the correlation between measured values and ZY different positions.

これらの注意事項の一部の結果は、以下の通りである。
1.オプション1は、「外側」受信コイルを傾けること(受信コイルが受信パッド120の中心の方へより高いことを意味する)である。
2.これに対して、コイル設計は、同様の効果(オプション2)を達成するために変更してもよい。
The results of some of these precautions are as follows:
1. Option 1 is to tilt the “outside” receive coil (meaning that the receive coil is higher towards the center of the receive pad 120).
2. In contrast, the coil design may be modified to achieve a similar effect (option 2).

図6および図7は、2つのオプション1および2に対応する実施態様を示す。   6 and 7 show embodiments corresponding to the two options 1 and 2. FIG.

図6は、2つの受信コイル601、602が側面図に示され、平行に向きが定められる具体例600を示す。
矢603に沿って周辺でチルティングする(傾ける)ことによって、傾けられた構成610が取得される(オプション1)。
FIG. 6 shows an embodiment 600 in which two receive coils 601, 602 are shown in a side view and oriented in parallel.
By tilting (tilting) the periphery along the arrow 603, the tilted configuration 610 is obtained (option 1).

具体例620と具体例630は別の実施態様である。
上記具体例620は、同芯巻線を有する通常のコイル601、602を示す。
しかしながら、具体例630に示すように、非対称受信コイル611、612は、X軸測定線形性を改善することを示す。
コイル611、612の巻線は、非同心であり、巻線の中心は、図6(オプション2)の中での水平方向の線形に沿って配置してもよい。
Specific example 620 and specific example 630 are different embodiments.
The specific example 620 shows normal coils 601 and 602 having concentric windings.
However, as shown in example 630, asymmetric receiver coils 611, 612 are shown to improve X-axis measurement linearity.
The windings of the coils 611 and 612 are non-concentric, and the centers of the windings may be arranged along the horizontal alignment in FIG. 6 (option 2).

図7は、基板700および4つの非対称的に巻き付けられたコイル701〜704を備えている受信パッド120を示し、それぞれの外部巻線の中心は、正方形の角に配置される。
それぞれの内側巻線の中心は、より小さい正方形の角に配置される。
このように、図7は、巻き巻線またはPCB平型コイル設計(また、オプション2のための実施態様)のための簡略設計である。
FIG. 7 shows a receiving pad 120 comprising a substrate 700 and four asymmetrically wound coils 701-704, the center of each external winding being located at a square corner.
The center of each inner winding is located at the corner of a smaller square.
Thus, FIG. 7 is a simplified design for a winding or PCB flat coil design (also an implementation for option 2).

更に図7(三次元位置測定構成の代わりに)を参照すると、コイル(例えばコイル702、703)のうちの2つだけで、二次元位置を測定するために十分であり、コイル(例えばコイル702)のうち1つは、一次元の位置を測定するために十分である。   Still referring to FIG. 7 (instead of a three-dimensional position measurement configuration), only two of the coils (eg, coils 702, 703) are sufficient to measure a two-dimensional position and the coil (eg, coil 702). ) Is sufficient to measure a one-dimensional position.

次に、センサアレイ100の絶対測定範囲を述べる。   Next, the absolute measurement range of the sensor array 100 will be described.

実用システムの設計において、全体で62mm×62mm×62mmの測定範囲を覆うことで問題点を有しても使用可能である。
更なる設計変更が、この容積測定距離範囲を達成するために必要である。
3D距離を増大するかまたは精度を改善する典型的な使用可能オプションは、以下の通りである。
1.受信コイル701〜704の物理寸法を調整する。
2.基準コイル110の物理寸法を調整する。
3.受信コイル701〜704との間に、物理距離を調整する。
4.受信コイル701〜704の誘導係数(導線の巻数)を調整する。
5.基準コイル110の誘導係数(導線の巻数)を調整する。
6.基準コイル110、701〜704の中のどの強磁性コアでも、使用するか、または除く。
7.基準コイル110の駆動信号振幅の適応性のある変更、または適合。
8.基準コイル110の信号周波数(ACモードで作動される場合)の適応性のある変更。
9.受信コイル701〜704(1つ、2、3、4またはより多く)の数と、相互に配置した形状とを増進または最適化する。
10.受信コイル701〜703のコイルレイアウト/設計を増進または最適化する。
In designing a practical system, even if there is a problem by covering the measuring range of 62 mm × 62 mm × 62 mm as a whole, it can be used.
Further design changes are necessary to achieve this volumetric distance range.
Typical available options to increase 3D distance or improve accuracy are as follows.
1. The physical dimensions of the receiving coils 701 to 704 are adjusted.
2. The physical dimension of the reference coil 110 is adjusted.
3. A physical distance is adjusted between the receiving coils 701 to 704.
4). The induction coefficient (the number of turns of the conducting wire) of the receiving coils 701 to 704 is adjusted.
5. The induction coefficient (the number of turns of the conducting wire) of the reference coil 110 is adjusted.
6). Any ferromagnetic core in the reference coil 110, 701-704 is used or omitted.
7). Adaptive change or adaptation of the drive signal amplitude of the reference coil 110.
8). Adaptive change of the signal frequency of the reference coil 110 (when operated in AC mode).
9. Promote or optimize the number of receive coils 701-704 (one, two, three, four or more) and the shape of each other.
10. Promote or optimize coil layout / design of receive coils 701-703.

図8は、異なる測定領域の具体例800を示す。   FIG. 8 shows an example 800 of different measurement areas.

洗濯機ドラムの代表的な運動領域を参照番号801で示す。
参照番号802で示すように、ドラムが移動しない場合に、より高い精度測定領域を示す。
さらにまた、位置は、より高いrpmでドラムの中に示す。
A typical motion area of the washing machine drum is indicated by reference numeral 801.
As indicated by reference numeral 802, a higher accuracy measurement region is indicated when the drum does not move.
Furthermore, the position is indicated in the drum at a higher rpm.

参照番号803で示すように、角領域に対する3D位置センサ計算を増進または最適化することは重要でなくてもよい。   As indicated by reference numeral 803, it may not be important to enhance or optimize the 3D position sensor calculation for the corner region.

ソフトウェアツールの実施態様に対して図9の具体例900で採用される可能性がある、許容範囲内の精度を有する現実的な測定範囲を参照番号901に示す。   A realistic measurement range with acceptable accuracy that may be employed in the example 900 of FIG. 9 for a software tool implementation is shown at reference numeral 901.

基準コイル110(洗濯機ドラムに取り付けられる)が図8の角領域に着かないと仮定してもよい。   It may be assumed that the reference coil 110 (attached to the washing machine drum) does not reach the corner region of FIG.

ここで、図10を参照して、受信コイル701〜704を再び示す。
さらにまた、精度測定領域1000を示す。
この領域を越える領域1001は、十分に精密な測定が可能である。
しかしながら、領域1002は、低下した精度によって更に測定を許容する。
Here, with reference to FIG. 10, the receiving coils 701 to 704 are shown again.
Furthermore, an accuracy measurement region 1000 is shown.
A region 1001 beyond this region can be measured sufficiently accurately.
However, region 1002 allows further measurements with reduced accuracy.

図11は、参照テーブル設計を実行する誤り訂正を示す。
参照番号1100から逮捕される2つの2D参照テーブルは、十分なZY誤り訂正のための必要最小限を表してもよい。
FIG. 11 shows error correction for performing lookup table design.
The two 2D lookup tables that are arrested from reference number 1100 may represent the minimum necessary for sufficient ZY error correction.

ここで、有利なセンサ設計に関しての結果を示す。
1.より小さい基準コイルは、「はねている曲線」(測定デッドゾーンでない)を縮小または除去してもよい。
2.4つの受信機コイル設計は、3つの受信機コイル設計より広範な、均一性計測空間を与えてもよい。
Here are the results for an advantageous sensor design.
1. The smaller reference coil may reduce or eliminate the “bounce curve” (not the measurement dead zone).
2. Four receiver coil designs may provide a wider uniformity measurement space than three receiver coil designs.

図12および図13は、異なる平型コイル構成を示す。   12 and 13 show different flat coil configurations.

供給された平型コイルの数に関係があることで、同様に注意を要するには、すでに上記シミュレーションで示すように、3つのコイルで十分である。
例えば、Z軸に関する測定値だけが求められる場合であっても、1つ平型コイルで足りる場合がある。
Z軸および別の軸に関する測定値が求められる場合、2つの平型コイルで足りる場合がある。
三次元の測定値が求められる場合、ピラミッド(角錐)の隅に配置される3つの平型コイルで足りる場合がある。
3つの平型コイルの上記角錐のような配置は、完璧な三次元測定を許容すると考えられている。
測定の数理解析を容易にするために、4つの平型コイルを配置し、4つの平型コイルの各々が正方形の角に配置してもよい。
正方形の角に配置される4つの平型コイルを有するこの配置は、それぞれの平型コイルによってそれぞれの信号出力についての非常に単純な数理解析を可能にする。
Since there is a relationship with the number of supplied flat coils, three coils are sufficient as already indicated in the above simulation to be careful.
For example, even if only the measurement value related to the Z axis is obtained, one flat coil may be sufficient.
Two flat coils may suffice if measurements on the Z axis and another axis are required.
When three-dimensional measurement values are required, three flat coils arranged at the corners of a pyramid may be sufficient.
The pyramid-like arrangement of three flat coils is believed to allow perfect three-dimensional measurement.
In order to facilitate the mathematical analysis of the measurement, four flat coils may be arranged, and each of the four flat coils may be arranged at a square corner.
This arrangement with four flat coils arranged at square corners allows a very simple mathematical analysis for each signal output by each flat coil.

基準センサ配置と同様にコイルおよびセンサの全体設計および配置のために、センサおよび平型コイルの寸法の相関作用、平型コイルと同様にセンサの設計にも考慮すべきである。   For overall design and placement of the coil and sensor as well as the reference sensor placement, the correlation of sensor and flat coil dimensions should be considered in the sensor design as well as the flat coil.

基準センサ110に関しては、基準センサ110コイルが一次元においてできるだけ遠くに配置されてもよい点に留意する必要がある。
この観点から、一次元のコイルが好ましい。
しかしながら、この種のコイルは、コイルの位置異常の影響を受け易い可能性がある。
例えば、この種の一次元コイルのチルティングは、不正確な測定結果になる場合がある。
しかしながら、一次元のコイルが非常に精密な基準センサを許容宇してもよいと考えられる。
With respect to the reference sensor 110, it should be noted that the reference sensor 110 coil may be located as far as possible in one dimension.
From this viewpoint, a one-dimensional coil is preferable.
However, this type of coil may be susceptible to coil position anomalies.
For example, this type of one-dimensional coil tilting may result in inaccurate measurement results.
However, it is believed that a one-dimensional coil may allow a very precise reference sensor.

基準センサ110のチルティングに起因する誤りを回避または抑制するための適切な基準センサ110は、球体形状を有しているコイルでもよい。
この種のコイル110は、導体(例えば球体のまわりの導線)を巻き上げることによって形成してもよい。
基準センサのようなコイル配置が2、3度傾ける場合、コイルのより小さい部分は一方に傾けられ、コイルの他の相当部分が向こう側に傾けられるのに対して、この種の配置誤りについての自動補正のためにも、チルティングの補償を可能にしてもよい。
この基準コイルセンサのために、基準コイル110のチルティングに関して、基準コイル110の方向およびローカル配置に関して比較的鈍感にしてもよい。
A suitable reference sensor 110 for avoiding or suppressing errors due to tilting of the reference sensor 110 may be a coil having a spherical shape.
This type of coil 110 may be formed by winding a conductor (eg, a conductor around a sphere).
When the coil arrangement like the reference sensor is tilted a few degrees, the smaller part of the coil is tilted to one side and the other substantial part of the coil is tilted to the other side, whereas this kind of misplacement It may be possible to compensate for tilting for automatic correction.
Because of this reference coil sensor, the tilting of the reference coil 110 may be relatively insensitive with respect to the direction and local placement of the reference coil 110.

好都合にも、上記センサ配置は、3次元空間の多くとも5つの自由度の中の、測定を可能にしてもよい。
Z軸のまわりの回転が、故障(difficulties)またはわずかに低下した精度によって識別可能なだけのケースでもよい。
しかしながら、少しの回転またはピッチング運動が検知されてもよい。
上記Z軸は、通常の測定コイル(s)である。
Conveniently, the sensor arrangement may allow measurement in at most five degrees of freedom in a three-dimensional space.
There may be cases where rotation about the Z-axis can only be identified by differences or slightly reduced accuracy.
However, a slight rotation or pitching motion may be detected.
The Z axis is a normal measurement coil (s).

本発明の例示的実施形態によると、消費者向けの3軸線形位置センサは、工業用または自動車の応用例に供給されてもよい基準素子、受信パッド、混合信号調整および信号処理電子回路およびユーザ入力/出力インタフェースを備えてもよい。   According to exemplary embodiments of the present invention, a consumer three-axis linear position sensor is provided for reference elements, receiving pads, mixed signal conditioning and signal processing electronics and users that may be supplied in industrial or automotive applications. An input / output interface may be provided.

送信機または基準素子は、正弦パルスを発してもよく、従って、発振器に接続してもよい。
上記正弦パルスは、10kHzの周波数が他の通信システムによって占められないと考えてもよい。
より高い周波数も、無線周波数伝送品質の観点から求められてもよい。
The transmitter or reference element may emit a sine pulse and may therefore be connected to an oscillator.
The sine pulse may be considered that a frequency of 10 kHz is not occupied by another communication system.
Higher frequencies may also be sought from the perspective of radio frequency transmission quality.

図14は、電気伝導導線の非対称の巻線として形成されるレシーバ・コイル1400のための更なる実施例を示す。   FIG. 14 shows a further embodiment for a receiver coil 1400 formed as an asymmetrical winding of electrically conductive wires.

上記検出器コイル1400は、受信パッド120の検知コイルとして使用してもよく、図14の左側から図14の右側まで巻き付けることまで(表面上指している方向において)移動される異なる巻き線の中心を有する歪められた螺旋のように形成される。   The detector coil 1400 may be used as a sensing coil for the receiving pad 120 and is centered on different windings that are moved from the left side of FIG. 14 to the right side of FIG. It is formed like a distorted spiral with

図15は、略図で例示した検出コイル1501およびプリアンプ1502を有する受信パッド1500の更なる実施例を示す。
更に、コイル1501(例えば全体で4つ)は、受信パッド1500に供給されてもよい(図15に示されない)。
配線接続1503(これに代わって、無線でもよい)は、受信パッド1500を電子回路ブロック1504に接続する。
FIG. 15 shows a further embodiment of a receiving pad 1500 having a detection coil 1501 and a preamplifier 1502 illustrated in the schematic diagram.
Further, coils 1501 (eg, a total of four) may be supplied to the receiving pad 1500 (not shown in FIG. 15).
A wiring connection 1503 (alternatively, it may be wireless) connects the receiving pad 1500 to the electronic circuit block 1504.

従って、電子回路ブロック1504および受信パッド1500は、分離板(PCBのような)に供給してもよい。   Accordingly, the electronic circuit block 1504 and the receiving pad 1500 may be supplied to a separation plate (such as a PCB).

図16は、SCSP電子回路1600についての例示的実施形態を示す。   FIG. 16 shows an exemplary embodiment for the SCSP electronic circuit 1600.

参照コイルへの接続は、参照番号110によって示す。
受信パッドの受信コイルへの接続は、参照番号1601〜1603に示す。
マイクロプロセッサは参照番号1604によって示され、マルチプレクサ機能1605、ADC機能1606の存在は予測されてもよい。
Connection to the reference coil is indicated by reference numeral 110.
Connections of the receiving pad to the receiving coil are indicated by reference numerals 1601 to 1603.
The microprocessor is indicated by reference numeral 1604, and the presence of multiplexer function 1605, ADC function 1606 may be predicted.

受信コイル1601〜1603の上記信号は、前置増幅器機能、フィルタ関数を含有してもよい前処理ブロック1606に送信される。   The above signals of the receiving coils 1601 to 1603 are transmitted to a preprocessing block 1606 which may contain a preamplifier function and a filter function.

発振器信号は、フィルタ1608に配線1607を介して送くられてもよく、受信コイル110に供給される前段の増幅器1609に送くらされてもよい。   The oscillator signal may be sent to the filter 1608 via the wiring 1607 or may be sent to the amplifier 1609 in the previous stage supplied to the receiving coil 110.

「備える(comprising)」という用語は、他の要素またはステップを除外しないし、そして「a」または「an」は複数を除外しない。
また、異なる実施形態に関連して記述された要素は結合されてもよい。
また、請求項の引用符号が請求項の範囲を制限するものとして解釈されないことは留意すべきである。
The term “comprising” does not exclude other elements or steps, and “a” or “an” does not exclude a plurality.
Also, elements described in connection with different embodiments may be combined.
It should also be noted that reference signs in the claims shall not be construed as limiting the scope of the claims.

3つのアナログ信号出力を供給する3軸位置センサである。A three-axis position sensor that supplies three analog signal outputs. 3つのアナログ信号出力を供給する3軸位置センサである。A three-axis position sensor that supplies three analog signal outputs. 具体例300を示す図である。It is a figure which shows the specific example 300. FIG. 具体例410を示す図である。It is a figure which shows the specific example 410. FIG. 測定値とZY異なる位置との間の相関作用を例示する図500を示す図である。FIG. 500 shows a diagram 500 illustrating the correlation between measured values and ZY different positions. 2つの受信コイル601、602が側面図に示され、平行に向きが定められる具体例600を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a specific example 600 in which two receiving coils 601 and 602 are shown in a side view and oriented in parallel. 基板700および4つの非対称的に巻き付けられたコイル701〜704を備えている受信パッド120を示す図である。FIG. 6 shows a receiving pad 120 comprising a substrate 700 and four asymmetrically wound coils 701-704. 異なる測定領域の具体例800を示す図である。It is a figure which shows the specific example 800 of a different measurement area | region. 具体例900を示す図である。It is a figure which shows the specific example 900. FIG. 受信コイル701〜704を示す図である。It is a figure which shows the receiving coils 701-704. 参照テーブル設計を実行する誤り訂正を示す図である。It is a figure which shows the error correction which performs reference table design. 異なる平型コイル構成を示す図である。It is a figure which shows a different flat type coil structure. 異なる平型コイル構成を示す図である。It is a figure which shows a different flat type coil structure. 電気伝導導線の非対称の巻線として形成されるレシーバ・コイル1400のための更なる実施例を示す図である。FIG. 8 shows a further embodiment for a receiver coil 1400 formed as an asymmetric winding of electrically conductive wires. 検出コイル1501およびプリアンプ1502を有する受信パッド1500の更なる実施例を示す図である。FIG. 11 shows a further embodiment of a receiving pad 1500 having a detection coil 1501 and a preamplifier 1502. SCSP電子回路1600についての例示的実施形態を示す図である。FIG. 6 shows an exemplary embodiment for SCSP electronic circuit 1600.

Claims (30)

磁界を発生させている素子として構成される基準素子と、
前記基準素子によって発生させられる磁界を測定するように構成される受信パッドと、
前記受信パッドで測定される前記磁界に基づいて前記基準素子の位置を測定するように構成される信号調整および信号処理電子回路とを備えた、ことを特徴とする位置センサ装置。
A reference element configured as an element generating a magnetic field;
A receiving pad configured to measure a magnetic field generated by the reference element;
A position sensor device comprising: signal conditioning and signal processing electronics configured to measure the position of the reference element based on the magnetic field measured at the receiving pad.
ユーザがセンサ装置の作動が可能になるように構成されるユーザ入力/出力インタフェースを備える、ことを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。   The sensor device of claim 1, comprising a user input / output interface configured to allow a user to operate the sensor device. 消費者製品または自動車の応用装置のために構成される、ことを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ装置。   3. Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that it is configured for consumer products or automotive application devices. 前記基準素子は、磁界を発生するコイルからなる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のセンサ装置。   4. The sensor device according to claim 1, wherein the reference element includes a coil that generates a magnetic field. 5. 前記磁界を発生させるコイルは、球面に巻き付けられたコイルである、ことを特徴とする請求項4記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 4, wherein the coil that generates the magnetic field is a coil wound around a spherical surface. 前記基準素子は、永久磁性素子からなる、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the reference element is a permanent magnetic element. 前記基準素子は、磁化可能な対象物の中で長手方向に磁化する領域からなる、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the reference element includes a region magnetized in a longitudinal direction in a magnetizable object. 前記基準素子は、磁化可能な対象物の中で円周方向に磁化する領域からなる、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the reference element is a region that is magnetized in a circumferential direction in a magnetizable object. 前記円周方向に磁化する領域は、第1方向に向きを定められ、第2電磁流量領域によって第2方向に向きを定められる第1電磁流量領域によって形成され、
前記第1方向は、前記第2方向と対向する、ことを特徴とする請求項8記載のセンサ装置。
The region magnetized in the circumferential direction is formed by a first electromagnetic flow region oriented in a first direction and oriented in a second direction by a second electromagnetic flow region,
The sensor device according to claim 8, wherein the first direction is opposite to the second direction.
前記磁化可能な対象物の断面において、
前記第1方向および第1半径を有する第1円形の電磁流量と、
前記第2方向および第2半径を有する第2円形の電磁流量とが存在し、
前記第1半径は、前記第2半径より大きい、ことを特徴とする請求項9に記載のセンサ装置。
In the cross section of the magnetizable object,
A first circular electromagnetic flow rate having the first direction and a first radius;
A second circular electromagnetic flow rate having the second direction and a second radius exists;
The sensor device according to claim 9, wherein the first radius is larger than the second radius.
円周方向に磁化する領域は、
第1電流パルスを磁化可能な対象物に印加するステップと、
前記第1電流パルスを印加して、
第1電流の流れが第1方向に磁化可能な対象物の中の縦軸に沿わせ、
第1電流パルスは、電流パルスの応用装置が磁化可能な対象物内の磁化する領域を発生させる、ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1つに記載のセンサ装置。
The region magnetized in the circumferential direction is
Applying a first current pulse to a magnetizable object;
Applying the first current pulse;
The flow of the first current is along the longitudinal axis in the object magnetizable in the first direction,
The sensor device according to any one of claims 8 to 10, wherein the first current pulse generates a magnetized region in an object that can be magnetized by the application device of the current pulse.
第2電流パルスは、磁化可能な対象物に印加され、
前記第2電流パルスは、第2電流の流れが磁化可能な対象物の中の縦軸に沿って第2方向にあるように印加される、ことを特徴とする請求項11記載のセンサ装置。
A second current pulse is applied to the magnetizable object;
12. The sensor device according to claim 11, wherein the second current pulse is applied so that the flow of the second current is in a second direction along a longitudinal axis in the magnetizable object.
前記第1電流パルスおよび第2電流パルスの各々は、立上りエッジおよび立下りエッジを有し、
前記立上りエッジは、前記立下りエッジより急勾配である、ことを特徴とする請求項11または12に記載のセンサ装置。
Each of the first current pulse and the second current pulse has a rising edge and a falling edge;
The sensor device according to claim 11, wherein the rising edge is steeper than the falling edge.
前記第1方向は、第2方向に対して対向する、ことを特徴とする請求項12または13に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 12, wherein the first direction is opposite to the second direction. 前記受信パッドは、個々に対称的に配置され、複数の磁界検出ユニットからなる、ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 14, wherein the receiving pads are arranged symmetrically individually and include a plurality of magnetic field detection units. 前記受信パッドは、コイル、ホール効果プローブ、巨大磁気抵抗効果磁界センサ、磁気抵抗効果磁場センサ、からなる群のうちの少なくとも1つからなる、ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1つに記載のセンサ装置。   16. The reception pad according to claim 1, wherein the reception pad is composed of at least one of a group consisting of a coil, a Hall effect probe, a giant magnetoresistive magnetic field sensor, and a magnetoresistive magnetic field sensor. The sensor device according to one. 前記受信パッドは、複数の傾斜可能なコイルからなる、ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the reception pad includes a plurality of tiltable coils. 前記受信パッドは、非同芯巻線を有する複数のコイルからなる、ことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 17, wherein the reception pad includes a plurality of coils having non-concentric windings. 前記受信パッドは、主として円形の横断面を有し、かつ、正方形の角に配置した中心を有する4つのコイルからなる、ことを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor according to any one of claims 1 to 18, wherein the receiving pad is mainly composed of four coils having a circular cross section and having centers arranged at square corners. apparatus. 前記信号調整および信号処理電子回路は、無線方法および有線方法からなる群の中の、前記基準素子からなる前記群の中の少なくとも1つ部品および少なくとも1つ方法の前記受信パッドに接続する、ことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The signal conditioning and signal processing electronics connect to at least one component in the group of reference elements and the receiving pad of at least one method in the group of wireless and wired methods; The sensor device according to claim 1, wherein: 前記信号調整および信号処理電子回路は、第1操作モードで操作可能であり、第1感度を有する第1容積測定空間に影響され、第2操作モードで操作可能であり、
第2容積測定空間に対する感受性は、第2感度に関する間隔を開け、
前記第1容積測定空間は、前記第2容積測定空間より大きく、かつ、前記第1感度は、前記第2感度より小さい、ことを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1つに記載のセンサ装置。
The signal conditioning and signal processing electronics are operable in a first operating mode, affected by a first volumetric space having a first sensitivity, and operable in a second operating mode;
Sensitivity to the second volumetric space is spaced with respect to the second sensitivity,
21. The first volume measurement space according to claim 1, wherein the first volume measurement space is larger than the second volume measurement space, and the first sensitivity is smaller than the second sensitivity. Sensor device.
前記受信パッド、前記信号調整および信号処理電子回路、前記ユーザ入力/出力インタフェースは、共通のケースに収容される、ことを特徴とする請求項2乃至21のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 2 to 21, wherein the receiving pad, the signal conditioning and signal processing electronics, and the user input / output interface are housed in a common case. 前記受信パッドと前記基準素子とは、互いと主に平行して配置される、ことを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 22, wherein the reception pad and the reference element are arranged mainly in parallel with each other. 演算状態を示すように構成される範囲外インジケータを備え、
前記基準素子が所定測定間隔の外に設置される、ことを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1つに記載のセンサ装置。
With an out-of-range indicator configured to indicate the computing state;
24. The sensor device according to claim 1, wherein the reference element is installed outside a predetermined measurement interval.
一次元位置、二次元位置、前記受信パッドで測定される磁界に基づく前記基準素子の三次元位置、からなる群の中の1つを測定するように構成される、ことを特徴とする請求項1乃至24のいずれか1つに記載のセンサ装置。   The method of claim 1, further comprising: measuring one of a group consisting of a one-dimensional position, a two-dimensional position, and a three-dimensional position of the reference element based on a magnetic field measured at the receiving pad. 25. The sensor device according to any one of 1 to 24. センサ装置は、3軸線形位置センサ装置として構成され、
前記信号調整および信号処理電子回路は、前記受信パッドで測定される磁界に基づいて前記基準素子の3軸線形位置を測定するように構成される、ことを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1つに記載のセンサ装置。
The sensor device is configured as a three-axis linear position sensor device,
26. The signal conditioning and signal processing electronics are configured to measure a three-axis linear position of the reference element based on a magnetic field measured at the receiving pad. The sensor apparatus as described in any one.
請求項1乃至26のいずれか1つに記載のセンサ装置を含む、ことを特徴とする洗濯機。   A washing machine comprising the sensor device according to any one of claims 1 to 26. 回転ドラムを備え、
前記基準素子は、前記回転ドラムに取り付けられる、ことを特徴とする請求項27に記載の洗濯機。
Equipped with a rotating drum,
The washing machine according to claim 27, wherein the reference element is attached to the rotating drum.
センサ装置は、洗濯機の中の重量負荷を表す位置を測定するように構成される、ことを特徴とする請求項27または28に記載の洗濯機。   29. A washing machine according to claim 27 or 28, wherein the sensor device is configured to measure a position representing a weight load in the washing machine. 基準素子の位置を検出する方法であって、
前記基準素子によって磁界を発生させるステップと、
前記基準素子によって発生させられる磁界を受信パッドによって測定するステップと、
前記受信パッドで測定される磁界に基づいて前記基準素子の前記位置を信号調整および信号処理電子回路によって測定するステップとを含む、ことを特徴とする方法。
A method for detecting the position of a reference element,
Generating a magnetic field by the reference element;
Measuring the magnetic field generated by the reference element with a receiving pad;
Measuring the position of the reference element with signal conditioning and signal processing electronics based on a magnetic field measured at the receiving pad.
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